CN111223977B - 引线架、封装以及发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种引线架、封装以及发光装置。引线架(3)具备:第一电极(31)和第二电极(32)、两个悬挂引线(35)、外框(30),通过与支承第一电极(31)和第二电极(32)的支承部件(2)组合,形成具有用于安装发光元件的第一凹部(11)的箱形封装,第一电极(31)和第二电极(32)的下面的至少一部分、悬挂引线(35)的下面的至少一部分、支承部件(2)的预定形成区域的下面的至少一部分以成为同一平面的方式形成。第一电极(31)和第二电极(32)的下面侧的边缘的角部(31e)的曲率半径比上面侧的边缘的角部(31d)的曲率半径大,悬挂引线(35)的上面侧的边缘的角部(35d)的曲率半径比下面侧的边缘的角部(35e)的曲率半径大。

Description

引线架、封装以及发光装置
本申请是申请日为2016年8月2日、申请号为201610624376.9、发明名称为“引线架、封装及发光装置、以及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及引线架、封装及发光装置。
背景技术
目前,已知有具有悬挂引线的引线架、使用该引线架的封装以及在该封装内安装有半导体发光元件的发光装置(例如,参照专利文献1、专利文献2)。
封装通过对在外框上连接有多组电极及悬挂引线的引线架进行树脂模塑等而形成。电极被由树脂构成的支承部件支承,并且,支承部件在侧面由与引线架的外框相连的多个悬挂引线支承,在将电极从外框切断时封装不离散而构成。由此,形成由悬挂引线将多个封装与外框相连的封装集合体。
另外,通过将封装向相对于引线架的外框面垂直的方向推出而使支承部件和悬挂引线分离,能够将各个封装从集合体卸下。
专利文献1:(日本)特开2012-28699号公报
专利文献2:(日本)实用新型注册第3168024号公报
如专利文献1所记载地,引线架通过例如对钣金进行冲裁加工或蚀刻加工而制造。特别是,冲裁加工是批量生产性优良的方法,但具有冲裁加工机的冲头侧的钣金面成为边缘塌边而带圆角的“光面”,模具侧的钣金面成为易在边缘产生毛刺的“毛面”之类的性质。
当以引线架的毛面从支承部件露出的方式相对于支承部件朝向外侧配置引线架而形成封装时,就成为由于在电极部的毛面的边缘产生的毛刺而使其他部件损坏、或在安装时浮动的原因。为了避免该情况,以毛面的边缘被支承部件覆盖的方式配置引线架。因此,引线架的光面以相对于支承部件朝向外侧的方式配置。
此时,形成于引线架的悬挂引线也以光面相对于支承部件朝向外侧的方式配置。悬挂引线以前端部分咬入支承部件的侧面的方式设置,且在将封装单片化时分离。
在此,参照图11A及图11B对由现有制造方法制造的封装进行说明。图11A是表示由悬挂引线支承的现有封装的构成的剖面图。图11B是表示从悬挂引线分离的现有封装的构成的剖面图。
现有的封装1001为了得到良好的安装性,以不在安装面即下面1012出现电极1031的毛刺的方式且以引线架1003的毛面成为上面的方式配置,支承电极1031的支承部件1002有树脂模塑形成。根据现有的冲裁加工,引线架1003的电极1031或悬挂引线1035等部件通过从同一面侧进行冲孔而形成。因此,悬挂引线1035也以毛面为上面即光面为下面的方式形成。
当支承部件1002由树脂模塑形成时,悬挂引线1035的前端部分1351就以咬入支承部件1002的外侧面1021b、1021d的方式设置。此时,由于悬挂引线1035的光面即下面侧的角部1035e带有圆角,故而树脂会进入树脂模塑的下模具的平坦的上面和该圆角部分即塌边部之间。由此,在与引线架1003相连的状态下,由电极1031的下面1031b和支承部件2的下面1021e构成的封装1001的下面1012形成为平坦面。
通过从封装1001的下面侧施加按压力,悬挂引线1035的前端部分1351脱离支承部件1002,封装1001被单片化。此时,在支承部件1002的外侧面1021b、1021d形成悬挂引线1035的痕迹即凹部1024。进入到塌边部的树脂在悬挂引线1035由于单片化而脱离时打卷,成为突起状的树脂毛刺1027。这种树脂毛刺1027在将封装1001向电路基板等安装时,会给与该电路基板的紧密贴合性带来影响,有可能使安装性降低。
发明内容
本发明的课题在于提供一种可制造安装性良好的封装或发光装置的引线架、封装以及发光装置。
本发明的引线架具备电极、与所述电极隔开距离设置的悬挂引线、与所述电极及所述悬挂引线相连的外框,通过与用于支承所述电极的由树脂构成的支承部件组合而形成具有用于安装发光元件的第一凹部的箱形封装,其中,所述第一凹部在上面侧具有开口,侧壁由所述支承部件形成,底面的至少一部分由所述电极形成,所述电极的下面的至少一部分、所述悬挂引线的下面的至少一部分、所述支承部件的预定形成区域的下面的至少一部分以成为同一平面的方式形成,所述电极的下面侧的边缘的角部的曲率半径比上面侧的边缘的角部的曲率半径大,所述悬挂引线的上面侧的边缘的角部的曲率半径比下面侧的边缘的角部的曲率半径大。
在此基础上,所述悬挂引线具有在所述支承部件的预定形成区域的内侧配置的前端部分,所述前端部分为俯视时越向所述支承部件的预定形成区域的内侧宽度变得越窄的梯形形状,所述梯形形状设为上底400~500μm、下底500~700μm、高度50~150μm。
另外,本发明的引线架具备电极、与所述电极隔开距离设置的悬挂引线、与所述悬挂引线相连的外框、支承所述电极的由树脂构成的支承部件,由所述电极和所述支承部件形成具有用于安装发光元件的第一凹部的箱形封装,其中,所述第一凹部在上面侧具有开口,侧壁由所述支承部件形成,底面的至少一部分由所述电极形成,所述电极的下面的至少一部分、所述悬挂引线的下面的至少一部分、所述支承部件的下面的至少一部分以成为同一平面的方式形成,所述电极的下面侧的边缘的角部的曲率半径比上面侧的边缘的角部的曲率半径大,所述悬挂引线的上面侧的边缘的角部的曲率半径比下面侧的边缘的角部的曲率半径大。
在此基础上,所述悬挂引线具有在所述支承部件的内侧配置的前端部分,所述前端部分为俯视时越向所述支承部件的内侧宽度变得越窄的梯形形状,所述梯形形状设为上底400~500μm、下底500~700μm、高度50~150μm。
另外,本发明封装为具备电极、支承所述电极的由树脂构成的支承部件,并且具有用于安装发光元件的第一凹部的箱形封装,其中,所述第一凹部在上面侧具有开口,侧壁由所述支承部件形成,底面的至少一部分由所述电极形成,所述电极的下面的至少一部分、所述支承部件的下面的至少一部分以成为同一平面的方式形成,就所述电极而言,上面侧的边缘及侧面被所述支承部件覆盖,并且下面侧的边缘的角部的曲率半径比上面侧的边缘的角部的曲率半径大,所述支承部件具有设置在侧面的一部分及下面的一部分的第二凹部,所述第二凹部的上端的内侧的边缘带有圆角。
在此基础上,所述第二凹部为柱状的外形,并且具有俯视时越向所述支承部件的内侧宽度变得越窄的梯形形状的底面。
或者,所述侧壁具备壁部,所述壁部具有第一外侧面、与所述第一外侧面邻接的第二外侧面、与所述第二外侧面邻接且与所述第一外侧面相对的第三外侧面、与所述第一外侧面及所述第三外侧面邻接的第四外侧面,所述电极具有相对的第一电极和第二电极,并且所述第一电极从所述第一外侧面突出,所述第二电极从所述第三外侧面突出,所述第二凹部设置在所述第二外侧面和所述第四侧面的下端部。
或者,所述电极具有相对的第一电极和第二电极,所述第一电极的前端与所述第二电极的前端相对的方向为X轴方向,与所述X轴方向正交的方向为Y轴方向,相对于所述X轴方向垂直的方向为Z轴方向,所述第二凹部设置在所述支承部件的所述X轴方向的侧面的一部分和下面的一部分,所述第二凹部的所述X轴方向的宽度为500~700μm、所述Y轴方向的进深为20~90μm、所述Z轴方向的厚度为100~500μm。
本发明的发光装置具备上述的封装和安装于所述第一凹部内的发光元件。
根据本发明的引线架、封装以及发光装置,能够制造安装性良好的封装及发光装置。
附图说明
图1是表示第一实施方式的封装的结构的立体图;
图2A是表示第一实施方式的封装的结构的俯视图;
图2B是表示第一实施方式的封装的结构的仰视图;
图2C是表示第一实施方式的封装的结构的剖面图,表示的是图2A的IIC-IIC线的截面;
图3是表示第一实施方式的封装的制造方法的顺序的流程图;
图4A是表示由第一实施方式的封装的制造方法的第一外形形成工序形成的引线架的结构的俯视图;
图4B是表示第一实施方式的封装的制造方法的第一外形形成工序的剖面图,表示的是相当于图4A的IVB-IVB线的位置的截面;
图4C是表示第一实施方式的封装的制造方法的第一外形形成工序的剖面图,表示的是相当于图4A的IVC-IVC线的位置的截面;
图5A是表示由第一实施方式的封装的制造方法的第二外形形成工序形成的引线架的结构的俯视图;
图5B是表示第一实施方式的封装的制造方法的第二外形形成工序的剖面图,表示的是相当于图5A的VB-VB线的位置的截面;
图6A是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的剖面图;
图6B是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的俯视图;
图7A是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图6B的VIIA-VIIA线的位置的截面;
图7B是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图6B的VIIB-VIIB线的位置的截面;
图7C是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图6B的VIIC-VIIC线的位置的截面;
图8是表示第一实施方式的封装的制造方法的电极分离工序的俯视图;
图9是表示第一实施方式的发光装置的结构的立体图;
图10是表示第一实施方式的发光装置的制造方法的顺序的流程图;
图11A是表示由悬挂引线支承的现有封装的结构的剖面图;
图11B是表示从悬挂引线分离出来的现有封装的结构的剖面图。
标记说明
1、1A:封装
11:第一凹部
11a:第一凹部的底面
12:下面
2、2A:支承部件(第一树脂)
20:支承部件的预定形成区域
20a:壁部的预定形成区域
21a:第一外侧面
21b:第二外侧面
21c:第三外侧面
21d:第四外侧面
21e:下面
21f:内侧面
22、22A:壁部
23:凸缘部
24:第二凹部
24a:上面
24b:下面
24c:侧面
24d:上面侧角部(上端的内侧的边缘)
25:浇口痕
26:标记
3:引线架
30:外框
31:第一电极
31a:上面
31b:下面
31c:侧面
31d:上面侧角部(上面侧的边缘)
31e:下面侧角部(下面侧的边缘)
311:内引线部
311a:前端
312:外引线部
312a:端面
313:第三凹部
313a:侧面
32:第二电极
32a:上面
32b:下面
32c:侧面
32d:上面侧角部(上面侧的边缘)
32e:下面侧角部(下面侧的边缘)
321:内引线部
321a:前端
322:外引线部
322a:端面
323:第三凹部
323a:侧面
33、34:连结部
35:悬挂引线(ハンガーリード)
35a:上面
35b:下面
35c:侧面
35d:上面侧角部
35e:下面侧角部
351:前端部分
36:贯通孔
37:贯通孔
38:贯通孔
4:发光元件
5:导线
6:密封部件(第二树脂)
100:发光装置
400、420:模具
410、430:冲头
500:上模具
501:空腔
502:浇口
510:下模具
1001:封装
1012:下面
1002:支承部件
1021b、1021d:外侧面
1024:凹部
1027:树脂毛刺
1003:引线架
1031:电极
1035:悬挂引线(ハンガーリード)
1035e:下面侧的角部
1351:前端部分
具体实施方式
以下,对实施方式的引线架、封装及发光装置以及它们的制造方法进行说明。此外,由于在以下的说明中参照的附图是概略地表示本实施方式的图,故而各部件的比例尺或间隔、位置关系等进行了放大或者省略了部件的一部分图示。另外,在以下的说明中,同一名称及标记原则上表示的是相同或等同的部件,适当省略详细说明。此外,“外侧面”称为“外侧面”,“内侧面”称为“内侧面”。
另外,为了便于说明,在各图中用XYZ座标轴表示观察方向。
<第一实施方式>
[封装的结构]
参照图1~图2C对第一实施方式的封装的结构进行说明。
图1是表示第一实施方式的封装的结构的立体图。图2A是表示第一实施方式的封装的结构的俯视图。图2B是表示第一实施方式的封装的结构的仰视图。图2C是表示第一实施方式的封装的结构的剖面图,表示的是图2A的IIC-IIC线的截面。
就第一实施方式的封装1而言,整体形状为大致长方体,形成为具有在上面开口的第一凹部11的箱形。在此,箱形指的是中空的形状,在本实施方式中,封装1具有上面开口的杯状的形状。在俯视时,上面开口的杯状的形状是带圆角的大致四边形,但也可采用圆形形状、椭圆形状、多边形形状等。另外,封装1具备:第一电极31、极性与第一电极31不同的第二电极32、支承第一电极31及第二电极32的树脂成型体即支承部件2。
第一凹部11是用于安装发光元件4的腔。第一凹部11的侧面被支承部件2的壁部22包围,底面11a由第一电极31及第二电极32和支承部件2构成。即,第一凹部11的底面11a的至少一部分由第一电极31的内引线部311及第二电极32的内引线部321构成。另外,第一凹部11成为向开口方向(Z轴的+方向)扩展的形状。封装1的下面12是第一电极31及第二电极32的下面31b、32b露出且将封装1安装于外部的安装基板等时的安装面。另外,第一电极31及第二电极32的下面31b、32b和支承部件2的下端面即下面21e以成为同一平面的方式构成,即,封装1的下面12以成为平坦面的方式构成。
此外,在各图中,以封装1的安装面即下面12成为与XY平面平行的面的方式规定座标轴。另外,将第一电极31的前端311a和第二电极32的前端321a相对的方向即第一方向设为X轴方向,在平行于安装面的面内,将与第一方向正交的第二方向设为Y轴方向。另外,将垂直于安装面的方向即封装1的高度方向设为Z轴方向。
支承部件2具备壁部22和凸缘部23。支承部件2可通过使用树脂材料的模塑成型而形成。
壁部22固定第一电极31及第二电极32,并且构成包围第一凹部11的侧面的侧壁。壁部22具有:第一外侧面21a、与第一外侧面21a邻接的第二外侧面21b、与第二外侧面21b邻接且与第一外侧面21a相对的第三外侧面21c、与第一外侧面21a及第三外侧面21c邻接的第四外侧面21d。
第一外侧面21a、第二外侧面21b、第三外侧面21c及第四外侧面21d从支承部件2的下面21e侧到第一电极31及第二电极32的上面为止与下面21e垂直,在其以上的高度中,越向上方(Z轴的+方向)越向内侧倾斜。
此外,第一外侧面21a、第二外侧面21b、第三外侧面21c及第四外侧面21d也可以全都是垂直面或倾斜面。
另外,构成第一凹部11的侧面的壁部22的内侧面21f从底面11a起越向开口越向外侧倾斜。内侧面21f也可以形成为垂直面,但优选形成为向外侧倾斜的倾斜面。通过形成为倾斜面,能够使安装在第一凹部11内的发光元件发出并横向传播的光向开口方向反射,从而提高光取出效率。
凸缘部23俯视时以从壁部22的第一外侧面21a及第三外侧面21c向外侧突出的方式设置。凸缘部23俯视时以与外引线部312、322相同的厚度设置在外引线部312、322的各自的两相邻处。另外,壁部22和凸缘部23由同一材料一体地形成。由于这样一体成型,能够提高壁部22和凸缘部23的接合强度。
此外,凸缘部23既可以仅存在于外引线部312、322中的任一方的两相邻处或一相邻处,也可以不具有凸缘部23。
在封装1中,第一电极31从第一外侧面21a突出,第二电极32从第三外侧面21c突出,但第一电极31及第二电极32未从第二外侧面21b及第四外侧面21d露出。即,第二外侧面21b的全部及第四外侧面21d的全部都由与壁部22相同的材料即树脂材料形成。因此,在将封装1例如焊接在外部的安装基板时,由于焊锡的润湿性低,能够降低焊锡向第二外侧面21b及第四外侧面21d泄漏。
在封装1中,在第二外侧面21b及第四外侧面21d,在第一电极31的前端311a和第二电极32的前端321a相对的第一方向(X轴方向)的大致中央部分别设有第二凹部24。第二凹部24通过将支承部件2的下面21e的一部分切掉或使其凹陷而设置在第二外侧面21b及第四外侧面21d的下端部。
第二凹部24的大小没有特别限定,但X轴方向的宽度优选为500~700μm,特别优选为600~650μm,Y轴方向的深度(进深)优选为20~90μm,特别优选为40~60μm。第二凹部24的Z轴方向的高度与引线架3的高度(厚度)相同。
第二凹部24是在封装1的制造所使用的引线架预先形成的两个悬挂引线的痕迹。在封装1的制造中例如使用图5A及图5B所示的引线架3的情况下,第二凹部24成为与悬挂引线35的前端部分351相同的形状。详细内容后面进行描述,悬挂引线35以外缘的上面侧的边缘带圆角且下面侧的边缘不带圆角的方式形成。
第二凹部24俯视时具有越向支承部件2的内侧即越向中心部越狭窄的前端细的梯形形状的底面,外形为柱状。
第二凹部24是由上面24a(支承部件2的下面)、侧面24c、支承部件2的下面21e的假想延长面即下面24b、支承部件2的第二外侧面21b(或第四外侧面21d)的假想延长面围成的区域。另外,第二凹部24的上端的内侧的边缘即连接上面24a和侧面24c的上面侧角部24d带有圆角。
作为支承部件2使用的树脂材料(第一树脂),例如可列举热塑性树脂或热固性树脂。
在热塑性树脂的情况下,例如可使用聚邻苯二酰胺树脂、液晶聚合物、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、不饱和聚酯等。
在热固性树脂的情况下,例如可使用环氧树脂、改性环氧树脂、硅酮树脂、改性硅酮树脂等。
为了在支承部件2的壁部22的内侧面21f有效地反射光,也可以在支承部件2中含有反光性物质的粒子。反光性物质是例如氧化钛、玻璃填料、二氧化硅、氧化铝、氧化锌等白色填料等含在树脂材料中时外面的反光性高的材料。内侧面21f相对于可见光的反射率优选为70%以上,更优选为80%以上。特别是在发光元件发出的光的波长范围内,反射率优选为70%以上,更优选为80%以上。树脂材料的反光性物质的含量只要为5质量%以上50质量%以下即可,优选为10质量%以上30质量%以下,但不限于此。
一对电极中的一方即第一电极31俯视时由配置在支承部件2的壁部22的配置区域或壁部22的内侧的内引线部311、配置在壁部22的外侧的外引线部312构成。
一对电极的另一方即第二电极32具有与第一电极31相同的形状,在俯视时,以关于第一方向(X轴方向)的中心线C大致线对称的方式配置。
此外,第一电极31及第二电极32整体以大致相同的厚度形成。
第一电极31的内引线部311俯视时配置在比壁部22的外缘更靠内侧的区域,用于使用小片接合或/及焊锡或导线等将发光元件电连接。内引线部311俯视时具有大致矩形形状,但X轴方向的外侧比内侧(中央部侧)窄。
另外,第一电极31的外引线部312以从支承部件2的第一外侧面21a突出的方式设置,以与内引线部311的X轴方向的外侧相同的宽度形成。另外,外引线部312在俯视的第二方向(Y轴方向)的两相邻处设有相同厚度的凸缘部23,并且在X轴方向的端部设有第三凹部313。在该第三凹部313未设有凸缘部23。
另外,第一电极31的上面31a及下面31b为了提高反光性或/及与焊锡等导电性接合部件的接合性,单层或多层地实施Ag、Au、Ni等的镀敷处理。另外,不对外引线部312的端面312a实施镀敷处理,但对第三凹部313的侧面313a实施镀敷处理。由此,在将第三凹部313例如焊接在外部的安装基板上时,焊锡爬上侧面313a,形成焊脚,能够提高接合强度。另外,通过观察焊脚的有无,能够确认焊接是否良好。
此外,镀敷处理所使用的金属也可以根据实施镀敷处理的目的,换句话说,根据实施镀敷处理的区域而不同。例如,上面31a主要为了提高反光性,也可以使用Ag,下面31b及侧面313a主要为了提高焊锡等的接合性,也可以使用Au。
第二电极32的内引线部321、外引线部322及第三凹部323与第一电极31的内引线部311、外引线部312及第三凹部313同样,故而省略详细的说明。
此外,第三凹部313、323既可以仅设置任一方,也可以双方都不设置。另外,第三凹部313、323的形状也可适当规定。另外,也可以不设置上述的从壁部22突出的凸缘部23及外引线部312、322。
第三凹部313、323的形状没有特别限定,但在俯视时,优选为半圆形形状、半椭圆形形状、半长圆形形状。在半椭圆形形状或半长圆形形状的情况下,短径和长径之比优选为10:11~10:80,更优选为10:15~10:60。例如,相对于半椭圆形形状的或半长圆形形状的短径50μm,长径可设为160~320μm。
第一电极31的俯视时的外缘的下面侧的边缘、即连接下面31b和侧面31c的下面侧角部31e带有圆角。另外,第一电极31的外缘的上面侧的边缘即连接上面31a和侧面31c的上面侧角部31d不带圆角。第一电极31的外形形状通过后述的制造方法的冲裁加工(冲孔加工)而形成,但以该冲裁加工成的钣金的毛面成为上面31a、光面成为下面31b的方式使用。
在此,下面侧角部31e“带圆角”是指,角部的曲率半径比不带圆角的上面侧角部31d的角部大。关于第二电极32及悬挂引线35也同样。
此外,第二电极32的上面侧的边缘及下面侧的边缘的形状与第一电极31同样,故而省略说明。
[封装的制造方法]
接着,参照图3~图8对封装1的制造方法进行说明。
图3是表示第一实施方式的封装的制造方法的顺序的流程图。图4A是表示由第一实施方式的封装的制造方法的第一外形形成工序形成的引线架的结构的俯视图。图4B是表示第一实施方式的封装的制造方法的第一外形形成工序的剖面图,表示的是相当于图4A的IVB-IVB线的位置的截面。图4C是表示第一实施方式的封装的制造方法的第一外形形成工序的剖面图,表示的是相当于图4A的IVC-IVC线的位置的截面。图5A是表示由第一实施方式的封装的制造方法的第二外形形成工序形成的引线架的结构的俯视图。图5B是表示第一实施方式的封装的制造方法的第二外形形成工序的剖面图,表示的是相当于图5A的VB-VB线的位置的截面。图6A是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的剖面图。图6B是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的引线架设置工序的俯视图。图7A是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图6B的VIIA-VIIA线的位置的截面。图7B是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图6B的VIIB-VIIB线的位置的截面。图7C是表示第一实施方式的封装的制造方法的支承部件形成工序的第一树脂注入工序的剖面图,表示的是相当于图6B的VIIC-VIIC线的位置的截面。图8是表示第一实施方式的封装的制造方法的电极分离工序的俯视图。
此外,图4A是俯视图,用阴影线表示通过第一外形形成工序的冲裁加工而形成贯通孔的区域。进而,在图4B及图4C中,用与图4A相同的阴影线表示通过第一外形形成工序的冲裁加工而在引线架上形成贯通孔的区域。
另外,图5A也是俯视图,用阴影线表示通过第二外形形成工序的冲裁加工而在引线架上形成贯通孔的区域。进而,在图5B中,用与图5A相同的阴影线表示通过第二外形形成工序的冲裁加工而在引线架上形成贯通孔的区域。
另外,在图7C中,将第一电极31的外缘部及悬挂引线35的前端部分351的一部分(由虚线圆围成的部分)放大表示。
本实施方式的封装的制造方法包含:引线架准备工序S110、支承部件形成工序S120、电极分离工序S130。
引线架准备工序S110是通过对平板状的钣金加工来准备具备第一电极31及第二电极32和悬挂引线35的引线架3的工序。引线架准备工序S110包含第一外形形成工序S111、第二外形形成工序S112及镀敷工序S113。
第一外形形成工序S111是通过对平板状的钣金实施冲裁加工(冲孔加工)而形成悬挂引线35的外形,此外还形成第一电极31及第二电极32的外形和其他部位的外形的工序。因此,该冲裁加工用的模具即模具400及冲头410具有与用于形成第一电极31及第二电极32的外形的贯通孔361及用于形成设于外引线部312、322的端部的第三凹部313、323的贯通孔37相对应的形状的刃部。另外,贯通孔361以从悬挂引线35的外形线起余留一定以上的宽度的方式形成,以使其能够在第二外形形成工序S112中良好地进行冲裁加工。另外,贯通孔37以横跨支承部件2的预定形成区域20的外形线的方式形成。
在本工序中,使用冲头410,以引线架3的下面3b成为光面的方式从下面3b侧实施冲裁加工。由此,第一电极31及第二电极32的外缘的下面侧的边缘带有圆角而形成。
此外,在本实施方式中,将模具400配置在上侧,将冲头410配置在下侧,但也可以将模具400配置在下侧并将冲头410配置在上侧,也可以将模具400及冲头410横向配置。只要由冲头410从成为引线架3的下面3b的一侧进行冲裁加工,怎么配置都可以。
引线架3的原材料即钣金只要用于半导体元件的封装的引线架,就没有特别限定。钣金的厚度根据封装的形状或大小等适当选择,例如优选使用100~500μm程度的厚度的钣金,更优选120~300μm的厚度。另外,作为钣金的材料,例如可使用Cu系合金。
第二外形形成工序S112是用于对由第一外形形成工序S111形成了第一电极31及第二电极32的外形的引线架3实施用于形成悬挂引线35的外形的冲裁加工的工序。因此,该冲裁加工用的模具即模具420及冲头430具有与形成悬挂引线35的外形的贯通孔362相对应的形状的刃部。
此外,贯通孔362通过与贯通孔361连通而一体化,形成贯通孔36。
另外,在贯通孔362的边缘中,使用冲头430,以上面3a成为光面的方式从上面3a侧实施冲裁加工(冲孔加工或切断加工)。由此,悬挂引线35的外缘的上面侧的边缘以带有圆角的方式形成。
此外,与上述的第一外形形成工序S111同样,模具420和冲头430也可以将任一方配置在下侧,也可以横向配置。
另外,第一外形形成工序S111和第二外形形成工序S112先进行哪道工序都可以。另外,也可以使用以能够由冲头410、430分别从引线架3的上面3a及下面3b两侧进行冲裁加工的方式构成的复合模具,同时进行第一外形形成工序S111和第二外形形成工序S112。
另外,引线架3只要留在完成后的封装1上的第一电极31及第二电极32的外缘的下面3b成为光面,且咬入悬挂引线35的支承部件2的区域及与悬挂引线35的支承部件2相接的区域的上面3a成为光面即可,关于其他区域,下面3b既可以为毛面,也可以为光面。
由该工序形成的引线架3的俯视时形成于支承部件2的预定形成区域20的内侧的部分成为第一电极31及第二电极32。第一电极31的前端311a和第二电极32的前端321a在第一方向(X轴方向)的中央部隔开间隔在第一方向上对向。另外,第一电极31经由以从俯视时为矩形的支承部件2的预定形成区域20的一对短边中的一方向外侧延伸的方式设置的连结部33而与外框30相连,第二电极32经由以从另一短边向外侧延伸的方式设置的连结部34而与外框30相连。
另外,两个悬挂引线35的前端部分351在第一方向的中央部,在第二方向(Y轴方向)上相互相对。另外,悬挂引线35以前端部分351成为俯视时为矩形的支承部件2的预定形成区域20的一对长边的内侧的方式配置,分别从所配置的长边向外侧延伸,与外框30相连。
前端部分351在俯视时具有梯形形状。前端部分351的俯视形状可以为矩形形状,但优选以越向支承部件2的预定形成区域20的内侧越窄的方式前端变细的形状。前端部分351的梯形形状的大小没有特别限定,但例如可设为上底400~500μm、下底500~700μm、高度50~150μm。前端部分351的俯视形状例如也可以为半圆形或三角形等。两个前端部分351为了将封装1支承在引线架3上,以咬入支承部件2的一对外侧面的方式配置,但通过形成为前端变细的形状,能够通过施加适度的外力而从支承部件2卸下悬挂引线35的前端部分351。
此外,对制造一个封装1的情况进行说明,但也可以按照一维或二维地排列的方式制造多个封装1。在这种情况下,例如只要形成一维或二维地连续配置有图4A所示的引线架3的引线架集合体即可。
镀敷工序S113是为了提高反光性或/及焊接性而对引线架3的表面实施Ag等的电镀处理的工序。在该工序中,对引线架3的上面及下面和包含贯通孔36、37的内侧面在内的侧面进行镀敷。
此外,也可以代替镀敷工序S114,使用表面实施有镀敷处理的钣金作为引线架3的原材料,进行第一外形形成工序S111及第二外形形成工序S112。
支承部件形成工序S120是使用第一树脂将支承引线架3的第一电极31及第二电极32的支承部件2模塑成型的工序。支承部件形成工序S120包含引线架设置工序S121、第一树脂注入工序S122、第一树脂固化或硬化工序S123。
作为支承部件2的形成所使用的树脂材料(第一树脂),可使用上述的热塑性树脂或热固性树脂。在使用聚邻苯二酰胺树脂等热塑性树脂作为树脂材料的情况下,可通过注塑成型法将支承部件2成型,在使用环氧树脂等热固性树脂的情况下,可通过传递成型法将支承部件2成型。
引线架设置工序S121是以由模塑模具即上模具500和下模具510夹入的方式设置引线架3的工序。上模具500具有相当于支承部件2的壁部22的形状的空腔501和与该空腔501相邻的平坦部。另外,空腔501在俯视时连成环状。
引线架3在俯视时,支承部件2的预定形成区域20的壁部的预定形成区域20a与上模具500的空腔501的外缘一致,并且贯通孔37以成为空腔501的外侧的方式对位配置。
另外,在上模具500上,在与引线架3对位时,在俯视时,在引线架3的设有贯通孔36的区域内,在支承部件2的预定形成区域20的外侧,设有用于将第一树脂注入的浇口502。
下模具510的上面为平坦面。另外,引线架3的下面3b整个区域都为平坦面。因此,通过由下模具510和上模具500将引线架3夹入,第一电极31及第二电极32的下面31b、32b和悬挂引线35的下面35b成为同一平面。进而,下模具510的上面为平坦面,故而成为支承部件2的下端面的下面21e也与下面31b、32b、35b成为同一平面。
此外,第一电极31、第二电极32及悬挂引线35也可以在一部分区域通过弯曲加工等而具有不平坦的部位。在这种情况下,在下面31b、32b、35b内成为下端的区域只要以与成为支承部件2的下端面的下面21e为同一平面的方式形成即可。
第一树脂注入工序S122是在由上模具500的下模具510将引线架3夹入的状态下,从浇口502将第一树脂注入到模塑模具内的工序。
在此,浇口502、贯通孔36、空腔501连通,贯通孔37不与它们的空间连通。因此,第一树脂被注入到贯通孔36及空腔501内,不向贯通孔37注入树脂。
另外,第一树脂进入第一电极31及第二电极32的带圆角的下面侧角部31e、32e与下模具510的上面之间,但不进入悬挂引线35的不带圆角的下面侧角部35e与下模具510的上面之间。因此,在后述的单片化工序S240中,不会在卸下了悬挂引线35以后形成的第二凹部24的下端产生树脂毛刺。
第一树脂固化或硬化工序S123是使注入到模塑模具内的树脂固化或硬化的工序。
在此,在使用热塑性树脂作为树脂材料的情况下,将使加热熔融后的热塑性树脂冷却而固体化的过程称为“固化”。另外,在使用热固性树脂作为树脂材料的情况下,将液体状的热固性树脂加热而固体化的过程称为“硬化”。
通过使填充在上模具500的空腔501及引线架3的贯通孔36内的第一树脂固化或硬化,在空腔501内形成壁部22,在贯通孔36内形成凸缘部23。另外,凸缘部23在贯通孔36内,在俯视时,以第一树脂的成型体连续延伸到支承部件2的预定形成区域20的外侧的区域的方式形成。引线架3的第一电极31及第二电极32由具备壁部22及凸缘部23的支承部件2牢固地支承。另外,支承部件2在外形形状即长方体的一对对向面即第二外侧面21b及第四外侧面21d,分别以咬入的方式配置有两个悬挂引线35内的一个前端部分351。
因此,由在本工序中形成的支承部件2和第一电极31及第二电极32构成的封装1通过连结部33、34及悬挂引线35而与引线架3的外框30连接。
另外,通过将残留在浇口502内的第一树脂固体化,形成浇口痕25。
电极分离工序S130是将第一电极31及第二电极32从引线架3分离的工序。该工序可通过对将第一电极31及第二电极32与外框30连结的连结部33、34进行冲裁加工(冲孔加工)而形成贯通孔38来进行。通过该冲裁加工,以封装1侧的边界线与支承部件2的预定形成区域20的外形线一致的方式形成贯通孔38。此时,在贯通孔36内,与凸缘部23连续形成的第一树脂的延伸部分与连结部33、34一同被去除。进而,形成于该延伸部的浇口痕25也被去除。因此,不在完成的封装1上残留浇口痕25。因此,能够薄薄地形成封装1。
此外,因为电极分离工序S130也是形成第一电极31及第二电极32的外引线部312、322的外形的工序,所以由冲头从引线架3的下面3b侧进行冲裁加工,以使其不在安装面即下面31b、32b产生毛刺。
另外,通过形成贯通孔38,以横跨支承部件2的预定形成区域20的外形线的方式形成的贯通孔37的一部分形成为第一电极31及第二电极32的外引线部312、322的第三凹部313、323。
在此,由贯通孔38形成的外引线部312、322的端面312a、322a是引线架3的钣金材料的露出面,但第三凹部313、323的侧面313a、323a因实施有镀敷处理而与焊锡的润湿性良好。因此,在以第一电极31及第二电极32的下面31b、32b为安装面将封装1焊接时,能够在侧面313a、323a形成焊脚而提高接合强度。
另外,如上所述,通过确认有无焊脚的形成,能够判断焊接是否良好。
另外,通过本工序,第一电极31及第二电极32从引线架3分离,但封装1由悬挂引线35支承,与引线架3连结。通过相对于引线架3将封装1从下面侧向上面侧(向Z轴的+方向)推出,能够将封装1从引线架3卸下。
此外,在本实施方式中,通过利用冲裁加工形成贯通孔38,将第一电极31及第二电极32从引线架3分离,但不限于此。例如,也可以使用引线切割器沿着支承部件2的预定形成区域20的外形线进行切断。
在本实施方式中,由于第一电极31、第二电极32及悬挂引线35对称性良好地配置,在将封装1从引线架3分离时,能够减少对第一电极31及第二电极32施加的应力的不均匀。其结果是,第一电极31及第二电极32难以变形,或难以从支承部件2分离。
另外,由于将悬挂引线35的前端部分351从支承部件2卸下的轨迹即第二凹部24的上端的内侧的角部带有圆角而形成,故而在第二凹部24,支承部件2不易出现缺陷或裂纹。
<其他变形例>
在本实施方式中,支承部件2的俯视形状为矩形,但也可以为圆形或椭圆形、矩形以外的多边形。
另外,在支承部件2咬入第二外侧面21b及第四外侧面21d的悬挂引线35的前端部分351共计可以为三个以上。进而,也可以取而代之地或除此以外地,以咬入第一外侧面21a或/及第三外侧面21c的方式设置悬挂引线35。另外,配置部位也不限于各外侧面的中央部,也可以设置在角部。
另外,第一电极31和第二电极32也可以不线对称地构成,而是构成为某一方比另一方大。
另外,在本实施方式中,第一电极31及第二电极32的下面31b、32b以在整体区域成为同一平面的方式平坦地形成,但也可以通过实施弯曲加工等,而以一部分比封装1的下端面高的方式构成。在这种情况下,比封装1的下端面高地构成的区域的外缘也可以是下面侧的边缘不带圆角。换句话说,关于该区域,即使产生了毛刺,也不与安装基板接触,故而也可以在下面31b成为毛面的方向上实施冲裁加工。
[发光装置的结构]
接着,参照图9对使用第一实施方式的封装的发光装置的结构进行说明。图9是表示第一实施方式的发光装置的结构的立体图。
第一实施方式的发光装置100具备封装1A、安装在封装1A的第一凹部11内的发光元件4、覆盖发光元件4的密封部件(第二树脂)6。另外,在本实施方式中,发光元件4使用导线5与第一电极31及第二电极32电连接。
封装1A与上述的封装1不同的是,具备壁部22A来代替壁部22,该壁部22A通过将大致长方体形状的外形的一个顶点切掉或使其凹陷而设有表示第一电极31的极性的标记26。标记26的形状或大小、配置场所没有特别限定,例如,也可以设置在第二电极32侧。另外,也可以使用不具有标记26的封装1来代替封装1A。
由于封装1A的其他结构与封装1同样,省略详细的说明。
发光元件4安装在封装1A的第二电极32上。在此使用的发光元件4的形状或大小、半导体材料等都没有特别限定。作为发光元件4的发光颜色,可根据用途来选择任意波长的发光颜色。适合使用在近紫外~可见光区域具有发光波长的由InXAlYGa1-X-YN(0≤X≤1,0≤Y≤1,X+Y≤1)表示的氮化物半导体构成的发光元件。
在本实施方式中,发光元件4是正负电极配置在同一面侧的面朝上安装型的发光元件,但也可以是面朝下安装型的发光元件,还可以是正负电极彼此配置在不同面侧的发光元件。
导线5是用于将发光元件4或保护元件等电子零件和第一电极31或第二电极32电连接的导电性的配线。作为导线5的材质,可列举使用Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)、Pt(铂)、Al(铝)等金属及其合金的材质,但特别优选使用导热率等优异的Au。此外,导线5的粗细没有特别限定,可根据目的及用途适当选择。
密封部件(第二树脂)6是将在封装1A的第一凹部11内安装的发光元件4等覆盖的部件。密封部件6是为了保护发光元件4等不受外力、尘埃、水分等的影响,并且使发光元件4等的耐热性、耐气候性、耐光性良好而设置的。作为密封部件6的材质,可列举热固性树脂,例如硅酮树脂、环氧树脂、脲醛树脂等透明材料。除了这种材料以外,为了具有规定的功能,也可以含有荧光体(波长转换物质)或反光性物质、光扩散物质及其他填料。
密封部件6例如通过含有荧光体的粒子,能够容易调节发光装置100的色调。此外,作为荧光体,可使用比重比密封部件6大、吸收来自发光元件4的光且进行波长转换的荧光体。当荧光体的比重比密封部件6大时,能够使荧光体沉降而配置在第一电极31及第二电极32或发光元件4的表面附近。
具体而言,例如可列举出YAG(Y3Al5O12:Ce)或硅酸盐等黄色荧光体、或者CASN(CaAlSiN3:Eu)或KSF(K2SiF6:Mn)等红色荧光体。
作为密封部件6中含有的填料,例如适合使用SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2、MgO等粒子。另外,出于将期望外的波长的光除去的目的,例如也可以含有有机或无机的着色染料或着色颜料。
[发光装置的制造方法]
接着,参照图10及图9对使用第一实施方式的封装的发光装置的制造方法进行说明。图10是表示第一实施方式的发光装置的制造方法的顺序的流程图。
本实施方式的发光装置的制造方法包含封装准备工序S210、发光元件安装工序S220、密封工序S230以及单片化工序S240。
封装准备工序S210包含引线架准备工序S110、支承部件形成工序S120、电极分离工序S130。由于封装准备工序S210是进行上述的封装的制造方法的工序,省略各工序的详细说明。
发光元件安装工序S220是将发光元件4安装在封装1A的第一凹部11内的工序。
在本实施方式中,发光元件4是在上面侧形成有n侧电极及p侧电极的单面电极构造的元件,面朝上安装。因此,发光元件4的下面侧通过绝缘性的接合部件而接合在第二电极32的上面。另外,发光元件4的n侧电极及p侧电极分别通过导线5而与第一电极31及第二电极32内的对应极性的电极的上面连接。
在本实施方式中,发光元件4是正负电极配置在同一面侧的面朝上安装型,但也可以为面朝下(倒装芯片)安装型的发光元件,还可以是正负电极彼此配置在不同面侧的发光元件。
密封工序S230是用密封部件6将安装于第一凹部11内的发光元件4、保护元件及导线5覆盖的工序。
本工序通过在第一凹部11内涂敷密封部件6而进行。作为密封部件6的涂敷方法,可适当使用灌封法。通过将液体状的树脂材料等填充在第一凹部11内之后进行固化或硬化,能够形成密封部件6。根据灌封法,能够将残存于第一凹部11内的空气有效地排出,故而优选之。另外,作为向第一凹部11内填充密封部件6的方法,也可使用各种印刷方法或树脂成型方法。
单片化工序S240是通过将与引线架3的外框30连结的发光装置100从悬挂引线35卸下而单片化的工序。
如上所述,通过相对于引线架3将封装1从下面侧向上面侧(向Z轴的+方向)推出,能够将封装1从引线架3分离。
通过如上那样地进行各工序,能够制造发光装置100。
此外,发光元件安装工序S220及密封工序S230也可以在封装准备工序S210的支承部件形成工序S120和电极分离工序S130之间进行。即,也可以不将封装1A单片化,而是在不仅通过悬挂引线35还通过连结部33、34与引线架3牢固地连结的状态下进行了发光元件4的安装和其密封之后,将发光装置100单片化。
另外,发光元件安装工序S220及密封工序S230也可以在电极分离工序S130及单片化工序S240之后进行。即,也可以在将封装1A单片化之后,进行发光元件4的安装及其密封。
除此之外,也可按照适合以下条件的方式更改各工序的顺序。
电极分离工序S130只要在单片化工序S240之前进行即可。因此,电极分离工序S130也可以在发光元件安装工序S220及密封工序S230之后、或在发光元件安装工序S220和密封工序S230之间进行。
发光元件安装工序S220只要在封装准备工序S210的支承部件形成工序S120之后且在密封工序S230之前进行即可。因此,发光元件安装工序S220也可以在电极分离工序S130之后进行。另外,发光元件安装工序S220也可以在单片化工序S240之后进行。
密封工序S230只要在发光元件安装工序S220之后进行即可。因此,密封工序S230也可以在电极分离工序S130及单片化工序S240之后进行。
【实施例】
通过上述的制造方法,在以下条件下制作图9所示的发光装置。
作为引线架的原材料,使用在表面实施有镀Ag的Cu钣金。
使用聚邻苯二酰胺树脂作为支承部件的材料,通过射出成型法而形成。
另外,在支承部件的树脂材料中含有氧化钛的粒子,将支承部件的第一凹部的内侧面的反射率设为70%以上。该反射率以发光元件的发光峰值的波长的值为基准。
封装的外形具有纵向:约2.2mm、横向:约1.4mm、高度:约0.7mm的尺寸的箱形形状。壁部的厚度约为0.12~0.30mm。引线架的厚度及凸缘部的厚度约为0.2mm。悬挂引线在俯视时呈大致梯形形状,上底约为0.4mm,与外框相连的下底约为0.66mm,从上底到下底的高度约为0.05mm。第三凹部的形状在俯视时为大致半长圆形,长径约为0.30mm,短径约为0.05mm。
作为发光元件,使用在460nm附近具有发光峰值的氮化物类的蓝色发光二极管。
密封部件使用硅酮树脂。
在将发光元件安装于封装之后,通过冲裁加工的冲孔将第一电极及第二电极从外框切断。此时,封装由悬挂引线支承。之后,通过从封装的下面侧施加按压力而从悬挂引线卸下,将发光装置单片化。
单片化后的发光装置(封装)可得到在安装面即下面侧没有树脂毛刺的平坦面。
产业上的可利用性
本发明实施方式的发光装置能够用于照明用装置、车载用发光装置等。

Claims (9)

1.一种引线架,具备电极、与所述电极隔开距离设置的悬挂引线、与所述电极及所述悬挂引线相连的外框,通过与用于支承所述电极的由树脂构成的支承部件组合而形成具有用于安装发光元件的第一凹部的箱形封装,其中,
所述第一凹部在上面侧具有开口,侧壁由所述支承部件形成,底面的至少一部分由所述电极形成,
所述电极的下面的至少一部分、所述悬挂引线的下面的至少一部分、所述支承部件的预定形成区域的下面的至少一部分以成为同一平面的方式形成,
所述电极的下面侧的边缘的角部的曲率半径比上面侧的边缘的角部的曲率半径大,
所述悬挂引线的上面侧的边缘的角部的曲率半径比下面侧的边缘的角部的曲率半径大。
2.根据权利要求1所述的引线架,其中,
所述悬挂引线具有在所述支承部件的预定形成区域的内侧配置的前端部分,
所述前端部分为俯视时越向所述支承部件的预定形成区域的内侧宽度变得越窄的梯形形状,
所述梯形形状设为上底400~500μm、下底500~700μm、高度50~150μm。
3.一种引线架,具备电极、与所述电极隔开距离设置的悬挂引线、与所述悬挂引线相连的外框、支承所述电极的由树脂构成的支承部件,由所述电极和所述支承部件形成具有用于安装发光元件的第一凹部的箱形封装,其中,
所述第一凹部在上面侧具有开口,侧壁由所述支承部件形成,底面的至少一部分由所述电极形成,
所述电极的下面的至少一部分、所述悬挂引线的下面的至少一部分、所述支承部件的下面的至少一部分以成为同一平面的方式形成,
所述电极的下面侧的边缘的角部的曲率半径比上面侧的边缘的角部的曲率半径大,
所述悬挂引线的上面侧的边缘的角部的曲率半径比下面侧的边缘的角部的曲率半径大。
4.根据权利要求3所述的引线架,其中,
所述悬挂引线具有在所述支承部件的内侧配置的前端部分,
所述前端部分为俯视时越向所述支承部件的内侧宽度变得越窄的梯形形状,
所述梯形形状设为上底400~500μm、下底500~700μm、高度50~150μm。
5.一种封装,为具备电极、支承所述电极的由树脂构成的支承部件,并且具有用于安装发光元件的第一凹部的箱形封装,其中,
所述第一凹部在上面侧具有开口,侧壁由所述支承部件形成,底面的至少一部分由所述电极形成,
所述电极的下面的至少一部分、所述支承部件的下面的至少一部分以成为同一平面的方式形成,
就所述电极而言,上面侧的边缘及侧面被所述支承部件覆盖,并且下面侧的边缘的角部的曲率半径比上面侧的边缘的角部的曲率半径大,
所述支承部件具有设置在侧面的一部分及下面的一部分的第二凹部,
所述第二凹部的上端的内侧的边缘带有圆角。
6.根据权利要求5所述的封装,其中,
所述第二凹部为柱状的外形,并且具有俯视时越向所述支承部件的内侧宽度变得越窄的梯形形状的底面。
7.根据权利要求5所述的封装,其中,
所述侧壁具备壁部,
所述壁部具有第一外侧面、与所述第一外侧面邻接的第二外侧面、与所述第二外侧面邻接且与所述第一外侧面相对的第三外侧面、与所述第一外侧面及所述第三外侧面邻接的第四外侧面,
所述电极具有相对的第一电极和第二电极,并且所述第一电极从所述第一外侧面突出,所述第二电极从所述第三外侧面突出,
所述第二凹部设置在所述第二外侧面和所述第四侧面的下端部。
8.根据权利要求5所述的封装,其中,
所述电极具有相对的第一电极和第二电极,
所述第一电极的前端与所述第二电极的前端相对的方向为X轴方向,
与所述X轴方向正交的方向为Y轴方向,
相对于所述X轴方向垂直的方向为Z轴方向,
所述第二凹部设置在所述支承部件的所述X轴方向的侧面的一部分和下面的一部分,所述第二凹部的所述X轴方向的宽度为500~700μm、所述Y轴方向的进深为20~90μm、所述Z轴方向的厚度为100~500μm。
9.一种发光装置,具备权利要求5至8中任一项所述的封装和安装于所述第一凹部内的发光元件。
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